RU35520U1

RU35520U1 - Vehicle Air Supply System

Info

Publication number: RU35520U1
Application number: RU2003128159/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Головач; В.О. Кубил; Л.Н. Сорин
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2004-01-20

Description

20031281592003128159

:МПК7В60Т 17/02: MPK7V60T 17/02

СИСТЕМА ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВАVEHICLE AIR SUPPLY SYSTEM

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается системы снабжения сжатым воздухом автотормозов транспортного средства.The invention relates to railway transport and relates to a system for supplying compressed air to vehicle brakes.

Известна система воздухоснабжения транспортного средства, состоящая из компрессора с приводным двигателем, управляемым реле давления, двух адсорберов с отсечными клапанами на входе и в нижней части, при этом вход каждого адсорбера связан с компрессором через отсечной клапан, теплообм:енника с сепаратором-накопителем: и клапаном гфодувки, магистрали сухого воздуха, блока управления (а.с. СССР № 1675140, МК/ В60Т 17/02, 1991,Бюл.№33).A known air supply system of a vehicle, consisting of a compressor with a drive motor controlled by a pressure switch, two adsorbers with shut-off valves at the inlet and bottom, the inlet of each adsorber is connected to the compressor through a shut-off valve, heat exchange: ennik with a storage separator: and HF blower valve, dry air line, control unit (AS USSR No. 1675140, MK / B60T 17/02, 1991, Bull. No. 33).

Недостатком этой системы является расход сжатого воздуха на регенерацию адсорбента, что увеличивает стоим:ость ее эксплуатации.The disadvantage of this system is the consumption of compressed air for regeneration of the adsorbent, which increases the cost: the cost of its operation.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является система воздухоснабжения транспортного средства, содержащая компрессор с приводным двигателем, управляемым реле давления, два адсорбера, вход каждого из которых связан с компрессором через отсечной клапан, напорную магистраль, магистраль сухого воздуха, блок управления, выполненная с возможностью подачи от компрессора в один из адсорберов горячего воздуха в каждом цикле работы устройства, при этом адсорберы связаны через группу резервуаров, служащих для естественного охлаждения воздуха. Система снабл ена также сепаратором-накопителем с клапаном продувки, а в нижней части каждого адсорбера установлен другой отсечной клапан, через который внутренняя полость адсорбера связана с магистралью сухого воздуха (патент РФ №2200680, МК В60Т 17/02, 2003, Бюл.Хз 8).The closest technical solution, selected as a prototype, is a vehicle air supply system containing a compressor with a drive motor controlled by a pressure switch, two adsorbers, each of which is connected to the compressor through a shut-off valve, pressure line, dry air line, control unit, made with the possibility of supplying from the compressor to one of the adsorbers of hot air in each cycle of the device, while the adsorbers are connected through a group of tanks that serve for e natural air cooling. The system is also equipped with a storage separator with a purge valve, and at the bottom of each adsorber there is a different shut-off valve through which the internal cavity of the adsorber is connected to the dry air line (RF patent No. 2200680, MK B60T 17/02, 2003, Bull. Khz 8 )

воздух. Как известно, процесс регенерации будет тем глубже, чем при более высокой температуре он происходит. Однако, затем после охлаждения в резервуарах сжатый воздух, поступающий на осушку во второй адсорбер, должен иметь температуру не выше 60 - 70 °С и чем она будет ниже, тем выше будет степень осушки воздуха. Данная установка не содержит средств для регулирования температур воздушных потоков. Недостатком прототипа является также нерациональное расгфеделение потоков. В данной установке воздух поступает на регенерацию в один из адсорберов через боковой патрубок, а выходит осушенным, из второго адсорбера через нижний. При такой компоновке возможны случаи попадания влаги в магистраль сухого воздуха. Это бывает, когда по какой-либо причине нарушилась оптимальная технология сорбционных режимов (повышенная температура адсорбции вследствие длительной напряженной работы компрессора, либо низкая температура десорбции и др.)air. As you know, the regeneration process will be the deeper the higher it takes place at a higher temperature. However, then after cooling in the tanks, the compressed air entering the second adsorber for drying should have a temperature of no higher than 60 - 70 ° C and the lower it is, the higher the degree of air drying will be. This installation does not contain means for regulating air flow temperatures. The disadvantage of the prototype is also irrational separation of streams. In this installation, air enters the regeneration in one of the adsorbers through the side pipe, and leaves the dried out of the second adsorber through the bottom. With this arrangement, moisture can enter the dry air line. This happens when, for any reason, the optimal technology of sorption modes has been violated (increased adsorption temperature due to prolonged hard work of the compressor, or low desorption temperature, etc.)

Задачей изобретения является п:овыш;ение эффективности осушки сжатого воздуха во всем диапазоне температур окружаюш;ей среды.The objective of the invention is to: increase; the efficiency of drying compressed air over the entire temperature range;

Поставленная задача достигается тем;, что система воздухоснабжения транспортного средства, содержащая компрессор с приводным двигателем, управляемым реле давления, два адсорбера с верхним, нижним и боковым выходами, напорную магистраль с отсечным клапаном, соединяющую компрессор с нижними входами в адсорберы параллельно через отсечные клапаны, магистраль сухого воздуха, подсоединенную к боковым входам в адсорберы через отсечные клапаны, группу последовательно связанных резервуаров, служащих для накопления и естественного охлаждения сжатого воздуха и подключенных противоположными концами к верхним входам в адсорберы, с сепаратором-накопителем конденсата и клапаном продувки, параллельный напорной магистрали теплообменник, вынесенный на крышу транспортного средства для его лучшего естественного охлаждения, с отсечными клапанами на входе и выходе, расположенный между компрессором и адсорберами, и предназначенный для поддержания заданного диапазона температур осушаемого воздуха, блок управления, датчик-реле температуры.The task is achieved by the fact that the air supply system of the vehicle, comprising a compressor with a drive motor controlled by a pressure switch, two adsorbers with upper, lower and side outlets, a pressure line with a shut-off valve, connecting the compressor to the lower inlets to the adsorbers in parallel through shut-off valves, dry air line connected to the side entrances to the adsorbers through shut-off valves, a group of series-connected tanks used for accumulation and free cooling compressed air and connected at opposite ends to the upper entrances to the adsorbers, with a condensate separator-accumulator and a purge valve, a heat exchanger parallel to the pressure line, placed on the roof of the vehicle for better free cooling, with shut-off valves at the inlet and outlet located between the compressor and the adsorbers , and designed to maintain a given temperature range of the air being drained, the control unit, the temperature sensor-relay.

расположенБый на крыше транспортного средства вдали от источников тепла и защищенный от солрючной радиации и предназначенный для управления потоками воздуха от компрессора к адсорберам, выполнена с возможностью подачи от компрессора в один из адсорберов через его нижний отсечной клапан горячего воздуха в каждом цикле работы системы и выхода сухого воздуха через боковые отсечные клапаны в магистраль сухого воздуха.Located on the roof of the vehicle away from heat sources and protected from saltwater radiation and designed to control air flow from the compressor to the adsorbers, it is configured to supply hot air from one compressor to its adsorber in its lower shut-off valve in each cycle of the system and dry air through the side shut-off valves to the dry air line.

В систему введены: новые признаки: в напорную магисфаль включен отсечной клапан, а параллельно ей установлен вынесенный на крыщу -фанспортного средства тегоюобменник с отсечными клапанами на входе и выходе, помещенный на крыще датчик-реле температуры, управляющий отсечными клапанами теплообменника и напорной магистра ги, при этом; компрессор соединен с нижними входами в адсорберы, магистраль сухого воздуха - с боковым, а группа резервуаров - с верхним входом в адсорберы.The system introduced: new signs: a shut-off valve is connected to the pressure main, and parallel to it, a heat exchanger installed on the roof of the vehicle with shut-off valves at the inlet and outlet, a temperature sensor-relay placed on the roof that controls the shut-off valves of the heat exchanger and pressure head wherein; the compressor is connected to the lower entrances to the adsorbers, the dry air line to the side, and the group of reservoirs to the upper entrance to the adsorbers.

Таким образом, в заявленной системе воздухоснабжения рационально организовано движение влажного и сухого воздуха, для поддержания заданной температуры осущаемого воздуха параллельно напорной магистрали между компрессором и адсорберами на крыще установлен теплообменник с отсечными клапанами, управляемыми датчиком-реле температуры. Все это повыщает эффективность осущки.Thus, in the claimed air supply system, the movement of wet and dry air is rationally organized, in order to maintain a predetermined temperature of the air being drawn in parallel with the pressure line between the compressor and adsorbers, a heat exchanger with shut-off valves controlled by a temperature sensor-relay is installed on the roof. All this enhances the efficiency of the osushka.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена при1щипиш1ьная электропневматическая схема системы воздухоснабжения транспортного средства.The invention is illustrated by the drawing, which shows a detailed electrical pneumatic diagram of the vehicle air supply system.

Система содержит компрессор 1 с приводным двигателем 2, управляемым реле давления 3, имеющим контакт 4. Последовательно к компрессору 1 подключены соединенные между собой параллельно напорная магистраль 5 с отсечным клапаном 6 и вынесенный на крыщу теплообменник 7 с отсечными клапанами 8 и 9 и магистралью 10, к которой параллельно подключены через отсечной клапан 11 с электромагнитным вентилем 12 своим нижним входом адсорбер 13, а через отсечной клапан 14 с электромагнитным вентилем 15 адсорбер 16. Адсорберы 13 и 16 верхними входами соединены сThe system includes a compressor 1 with a drive motor 2, controlled by a pressure switch 3, with pin 4. In series with the compressor 1, a pressure line 5 connected in parallel with a shut-off valve 6 and a heat exchanger 7 mounted on the roof with shut-off valves 8 and 9 and a line 10 are connected, to which the adsorber 13 is connected in parallel through a shut-off valve 11 with an electromagnetic valve 12, and an adsorber 16 through a shut-off valve 14 with an electromagnetic valve 15. The adsorbers 13 and 16 are connected to the upper inputs

противоположными концами труппы последовательно связанных резервуаров 17, которые снабжены сепаратором-накопителем 18с клапаном продувки 19.the opposite ends of the troupe of series-connected tanks 17, which are equipped with a separator-accumulator 18 with a purge valve 19.

К боковому входу адсорбера 13 подключен отсечной клапан 20, управляемый электромагнитным вентилем 21, а к боковому входу адсорбера 16 - отсечной клапан 22, управляемый электромагнитным вентилем 23, Отсечные клапаны 11 и 14 сообщают внутренние полости соответственно адсорберов 13 и 16 с компрессором, а отсечные клапаны 20 и 22 - с магистралью сухого воздуха 24.A shut-off valve 20, controlled by an electromagnetic valve 21, is connected to a side input of an adsorber 13, and a shut-off valve 22, controlled by a solenoid valve 23, is connected to a side input of an adsorber 16. Shut-off valves 11 and 14 communicate internal cavities of adsorbers 13 and 16 with a compressor, and shut-off valves 20 and 22 - with a dry air line 24.

Работой отсечных клапанов 11, 14,20 и 22, а также клапаном продувки 19 группы резервуаров 17 управляет блок управления 25. Приводной двигатель 2 получает управляющее питание от источника 27 через кнопку 28, На крыше транспортного средства вдали от источников тепла и защищенный от солнечной радиации установлен датчик-реле темпера уры 29 с контактами 30 и 26,The operation of the shut-off valves 11, 14,20 and 22, as well as the purge valve 19 of the group of tanks 17, is controlled by the control unit 25. The drive motor 2 receives control power from the source 27 through the button 28. On the roof of the vehicle away from heat sources and protected from solar radiation a temperature sensor 29 is installed with contacts 30 and 26,

Система воздухоснабжения транспортного средства работает следующим образом.The air supply system of the vehicle operates as follows.

На катием кнопки 28 через замкнутые контакты 4 реле давления 3 включается приводной двигатель 2 и приводит в работу компрессор 1, Одновременно блоком управления 25 подается электрическое питание на электромагнитные вентили 12 и 21 или на 15 и 23, например на 12 и 21. При этом открывается нормально-закрытый отсечной клапан 20, закрывается нормально-открытый отсечной клапан 11 и сжатый воздух, подогретый при сжатии в применяемых в настоящее время на транспорте поршневых компрессорах до температуры, превышаюпдей температуру окружающей среды: на 160 °С и имеющей, например, при температуре окружающей среды О °С относительную влажность 1,5 %, проходит в адсорбер 6 либо через нормальнооткрытый отсечной клапан 6 и напорную магистраль 5, либо в зависимости от температуры атмосферного воздуха, при которой срабатывает датчик-реле температуры 29, через открывшиеся нормально-закрытые клапаны 9 и 8 и отсечной клапан 14. Здесь горячий сжатый воздух регенерирует адсорбент и поступает в группу резервуаров 17, где естественным путем охлаждается. Извлеченная из адсорбента парообразная влага конденсируется, накапливается вOn the button 28, through the closed contacts 4 of the pressure switch 3, the drive motor 2 is turned on and the compressor 1 is put into operation. At the same time, the control unit 25 supplies electric power to the electromagnetic valves 12 and 21 or to 15 and 23, for example, to 12 and 21. This opens normally-closed shut-off valve 20, closes the normally-open shut-off valve 11 and compressed air heated by compression in the piston compressors currently used in transport to a temperature exceeding the ambient temperature by 160 ° C and and For example, at ambient temperature О ° С the relative humidity of 1.5% passes into the adsorber 6 either through the normally open shut-off valve 6 and the pressure line 5, or depending on the temperature of the air at which the temperature sensor 29 is activated, through the opened normally closed valves 9 and 8 and the shut-off valve 14. Here, hot compressed air regenerates the adsorbent and enters the group of tanks 17, where it is naturally cooled. The vaporous moisture extracted from the adsorbent condenses, accumulates in

сепараторе-накопителе 18 и периодически по команде блока управления 25, либо вручную отводится в атмосферу. Далее очищенный от капельной влаги воздух покупает в адсорбер 13, осушается в слое адсорбента и подается в магистраль сухого воздуха 24 и далее к потребителю. При достижении в магистрали сухого воздуха 24 давления сжатого воздуха, равного уставке выключения реле давления 3, оно срабатывает, его контакты 4 размыкаются, выключая двига1:ель 2, что приводит к остановке компрессора 1. Во время стоянки компрессора 1 потребителем продолжается отбор воздуха из магистрали сухого воздуха 24. При снижении в мш: истрали сухого воздуха 24 давления сжатого воздуха до величины уставки включения реле давления 3, оно срабатывает, замыкаются его контакты 4, включается приводной двигатель 2, запускается компрессор 1. Одновременно по команде блока управления 25 обесточиваются электромагнитные вентили 12 и. 21, закрывается отсечной клапан 20, открывается отсечной клапан 11, включаются электромагнитные вентили 15 и 23, открывая отсечной ютапан 22 и закрывая отсечной клапан 14. Теперь сжатый воздух поступает в адсорбер 13, регенерирует в нем адсорбент, затем приходит в группу резервуаров 17, где конденсируются водяные пары, и идет на осушку в адсорбер 16, затем в магистраль сухого воздуха 24 и далее к потребителю. В дальнейшем циклы повторяются.the storage separator 18 and periodically at the command of the control unit 25, or manually discharged into the atmosphere. Then, the air purified from droplet moisture is bought into the adsorber 13, dried in the adsorbent layer and fed to the dry air line 24 and then to the consumer. When the compressed air pressure 24 reaches the dry air line, which is equal to the setpoint for switching off the pressure switch 3, it trips, its contacts 4 open, turning off engine 1: spruce 2, which stops compressor 1. While the compressor 1 is stationary, the consumer continues to take air from the line dry air 24. When decreasing in msh: dry air 24 and compressed air pressure up to the set pressure switch 3, it is activated, its contacts 4 are closed, the drive motor 2 is turned on, compressor 1 is started. One temporarily at the command of the control unit 25 solenoid valves 12 and de-energized. 21, the shut-off valve 20 is closed, the shut-off valve 11 is opened, the electromagnetic valves 15 and 23 are turned on, opening the shut-off yutapan 22 and closing the shut-off valve 14. Now the compressed air enters the adsorber 13, regenerates the adsorbent in it, then comes to the group of tanks 17, where water vapor condenses, and goes to the adsorber 16 for drying, then to the dry air line 24 and then to the consumer. Further cycles are repeated.

Пре/длагаемая система воздухоснабжения транспортного средства более эффективна за счет регулирования температуры входящего в адсорберы от компрессора сжатого воздуха с помощью теплообменника, включающегося датчиком-реле температуры в напорную магистраль при повышении температуры атмосферного воздуха выше заданной величины, а также за счет рационального распределения потоков воздуха.The proposed vehicle air supply system is more efficient by controlling the temperature of the compressed air entering the adsorbers from the compressor with the help of a heat exchanger, which is switched on by the temperature sensor switch in the pressure line when the temperature of the air rises above a predetermined value, and also due to the rational distribution of air flows.

Claims

Vehicle air supply system comprising a compressor with a drive motor controlled by a pressure switch, two adsorbers with upper, lower and side inputs, a pressure line connecting the compressor through shut-off valves with adsorbers, a dry air line connected through other shut-off valves to the adsorber, a control unit made with the possibility of supplying from the compressor to one of the adsorbers of hot air in each cycle of the system, and the adsorbers are connected through a group of reservoirs serving for natural air cooling, and equipped with a separator-accumulator with a purge valve, characterized in that the shut-off valve is included in the pressure line, and parallel to it is a heat exchanger displayed on the vehicle roof with shut-off valves at the inlet and outlet located on the roof away from heat sources and a temperature sensor-relay protected from solar radiation, controlling the shut-off valves of the heat exchanger and the pressure line, while the compressor is connected to the lower entrances to the adsorber, the dry air line and - to the side, and a group of tanks - with upper entrances.